防火墙技术之---ALG技术

         NAT网络地址转换是以救世主的身份 出现缓解IPv4地址枯竭，实践证明NAT的很多的优点使其迅速被广泛应用，但是在实际操作中也出现了一些问题。NAT关注五元组信息，进行转换的五元组也仅限于IP报头之中，但是一些应用层协议像FTP,H323等多通道协议及流媒体RTSP,MMS，还有DNS，SMTP，和一些IM和P2P，一般情况下在应用载荷信息之中也会包括一些地址、端口信息，如果这些信息不被转换就会造成通信的失败。为了弥补NAT的这些缺陷，ALG（应用层地址网关）便出现了。  

        ALG主要完成了对应用层报文的处理，通常情况下NAT只对报头中的IP，PORT信息进行转换，不对应用层数据载荷中的字段进行分析，如果时能了ALG，那么在识别了相应报文之后便会对IP报头以外的载荷信息进行解析，然后进行地址转换，重新计算校验和。

   根据具体的应用将ALG和NAT组合应用的功能分为了三类：

   a.网络地址转换：普通的NAT

   b.数据通道检测：处理用于FTP、H323等多通道协议

   c.应用层状态检测：处理一些载荷含IP，port的应用层协议

   具体的来说，ALG可以处理的协议有如下这些：DNS，FTP，H323，SIP，HTTP，ILS，MSN/QQ，NBT，RTSP，PPTP，TFTP等。

   例如FTP应用由控制连接和数据连接共同完成，而且数据连接的建立动态的由控制连接的载荷信息决定，这就需要ALG来完成载荷字段信息的处理，以保证数据包的建立。

                                                

    如上图所示，上图是属于内网服务器模式的NAT，外网用户发起连接，建立控制连接通道之后呢？试图发起数据通道连接，我们也知道FTP的数据通道有两类，一种是主动模式PORT，一种是被动模式PASV，FTP客户端通过控制通道发起被动连接请求，FTP服务器收到后就会回应进入被动模式，在该报文载荷中包含了地址信息（IP1,PORT1），此时报文经过NAT设备便需要ALG处理，解析载荷字段进行地址转换（IP1,PORT1--->IP2,PORT2）然后发给客户端，客户端收到后便会想转换后的地址，端口发连接建立报文，然后在NAT设备转换一些，就建立了数据通道，然后就可以在数据通道中传输数据了。